Construction of coronal hole and active region magnetohydrostatic solutions in two dimensions: Force and energy balance

Terradas, J.; Soler, R.; Oliver, R.; Antolin, P.; Arregui, I.; Luna, M.; Piantschitsch, I.; Soubrié, E.; Ballester, J. L.
Referencia bibliográfica

Astronomy and Astrophysics

Fecha de publicación:
4
2022
Número de autores
9
Número de autores del IAC
1
Número de citas
4
Número de citas referidas
3
Descripción
Coronal holes and active regions are typical magnetic structures found in the solar atmosphere. We propose several magnetohydrostatic equilibrium solutions that are representative of these structures in two dimensions. Our models include the effect of a finite plasma-β and gravity, but the distinctive feature is that we incorporate a thermal structure with properties similar to those reported by observations. We developed a semi-analytical method to compute the equilibrium configuration. Using this method, we obtain cold and under-dense plasma structures in open magnetic fields representing coronal holes, while in closed magnetic configurations, we achieve the characteristic hot and over-dense plasma arrangements of active regions. Although coronal holes and active regions seem to be antagonistic structures, we find that they can be described using a common thermal structure that depends on the flux function. In addition to the force balance, the energy balance is included in the constructed models using an a posteriori approach. From the two-dimensional computation of thermal conduction and radiative losses in our models, we infer the required heating function to achieve energy equilibrium. We find that the temperature dependence on height is an important parameter that may prevent the system from accomplishing thermal balance at certain spatial locations. The implications of these results are discussed in detail.
Proyectos relacionados
Erupción solar
Simulación Numérica de Procesos Astrofísicos

La simulación numérica mediante códigos complejos de ordenador es una herramienta fundamental en la investigación física y en la técnica desde hace décadas. El crecimiento vertiginoso de las capacidades informáticas junto con el avance notable de la matemática numérica ha hecho accesible a los centros de investigación de tamaño medio

Daniel Elías
Nóbrega Siverio
Imagen del Proyecto
Magnestismo Solar y Estelar

Los campos magnéticos son uno de los ingredientes fundamentales en la formación de estrellas y su evolución. En el nacimiento de una estrella, los campos magnéticos llegan a frenar su rotación durante el colapso de la nube molecular, y en el fin de la vida de una estrella, el magnetismo puede ser clave en la forma en la que se pierden las capas

Tobías
Felipe García